高壓變頻調(diào)速在4PE裝置上的應(yīng)用

二十世紀(jì)九十年代引進(jìn)北歐化工公司年產(chǎn)25萬(wàn)噸／年北星雙峰聚乙烯裝置，即我公司4pe（第四套聚乙烯裝置）。能生產(chǎn)21個(gè)牌號(hào)的產(chǎn)品（ll-dpe至hdpe）。低密度高分子量的聚乙烯粒子，它是制造薄膜、吹塑、涂層、管材、電纜（光纜）護(hù)套、注塑等的原料。

2 4pe裝置有兩個(gè)設(shè)備應(yīng)用高壓變頻調(diào)速

（1）p-302環(huán)管軸流泵

雙峰聚乙稀技術(shù)的工藝核心是在環(huán)管反應(yīng)器中以超臨界進(jìn)行乙烯聚合反應(yīng)。所有原料（主要是乙烯）及催化劑（來(lái)自預(yù)聚反應(yīng)器）由環(huán)管軸流泵連續(xù)送入環(huán)管反應(yīng)器（r-302）。它由一個(gè)帶水冷卻的六根24英寸直管所組成。由于生產(chǎn)工藝要求不同，因此需要環(huán)管軸流泵調(diào)速——即調(diào)節(jié)軸流泵的流量。

環(huán)管軸流泵p-302，輸送物料（介質(zhì)為丙烷淤漿）。流量（max）8267m3/h，揚(yáng)程（max）36m，軸功率900kw。

選用高壓電動(dòng)機(jī)：

abb hx2-450-ll4，3.3kv、182a、900kw、4p，im電機(jī)，61.9hz時(shí)為1848.7r.p.m

cosα＝0.89 η＝80％

選用配套高壓變頻調(diào)速器：abb公司acs 1000系列變頻調(diào)速器

型號(hào)規(guī)格：acs 1013-a2-k0-00

容量：1100kva（可適配900kw電動(dòng)機(jī)）

輸出電流：（max）192a

輸出電壓：0～3.3kｖ

輸出頻率：0±66hz（可選0±122hz）

p-302環(huán)管軸流泵變頻調(diào)速應(yīng)是流量閉環(huán)控制系統(tǒng)。

（2）p-703擠出機(jī)出口齒輪增壓泵

從氣相反應(yīng)器來(lái)的聚乙稀粉料、添加劑、碳黑母料等由擠出機(jī)的進(jìn)料裝置送入螺桿擠出機(jī)，并在其中熔化、均化，造粒以形成一定形狀的顆粒。為了造粒的需要，將擠出機(jī)出口的熔體，由齒輪增壓泵提升熔體壓力，送至造粒機(jī)進(jìn)行水下切粒、冷卻、脫水、干燥氣送至儲(chǔ)料倉(cāng)／包裝。

齒輪增壓泵根據(jù)生產(chǎn)工藝不同的要求，需要調(diào)速來(lái)改變壓力（h∝n2），因此采用變頻調(diào)速，應(yīng)是壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)。

齒輪泵型號(hào)：gp450t-m，泵的流量（max）3600kg／h，調(diào)速范圍4.5r.p.m～45r.p.m。

選用高壓電動(dòng)機(jī)：

abb ama－450－l6l（bathf）

im電機(jī)3.3kv，1350kw，6p。

51.6hz－58.1hz

1021r.p.m-1150r.p.m

345a－350a（fla）

選用abb公司acs 100系列高壓變頻器。

型號(hào)規(guī)格：acs1013-a2-p0-00 1700kva，297a可適配1400kw電動(dòng)機(jī)。（實(shí)際使用1350kw）

（3）4pe聚乙烯裝置中還有一臺(tái)低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)

造粒工藝最后一個(gè)環(huán)節(jié)是水下切粒機(jī)。

l-702切粒機(jī)（水下切粒機(jī)）

型號(hào):adc100，150kｗ，轉(zhuǎn)速55-550r.p.m，刀數(shù)12把，直徑770.6mm。

因?yàn)榱Ｗ哟笮。叽缫蟛煌郧辛C(jī)由變頻電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)。調(diào)速范圍：55-550r.p.m。

由于電動(dòng)機(jī)功率為150kｗ（中小型容量），所以采用低壓變頻調(diào)速器。3φ，380v，容量≈170kva。應(yīng)是一個(gè)轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)。

3 工業(yè)水＃208泵變頻調(diào)速節(jié)能改造

abb公司acs 1000系列中壓變頻調(diào)速器除了4pe聚乙烯裝置有兩臺(tái)應(yīng)用外，還有一臺(tái)應(yīng)用于我公司工業(yè)水＃208機(jī)泵上。工業(yè)水泵房共有十三臺(tái)6kv高壓電機(jī)拖動(dòng)的離心水泵，一側(cè)有六臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，另一側(cè)有七臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，功率有780kw，260kw兩種。十三臺(tái)水泵分別經(jīng)過(guò)各自出水調(diào)節(jié)閥和止逆閥匯入母管向公司生產(chǎn)裝置供應(yīng)工業(yè)水，壓力5.0-5.5kg/cm3，流量5000-5500m3/h。不過(guò)一年四季、一天24小時(shí)流量都在變化而且是隨機(jī)的。為了適應(yīng)供水量的變化，一側(cè)選用一臺(tái)變頻調(diào)速泵來(lái)調(diào)節(jié)流量，其他泵則恒速運(yùn)行，不用調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)流量。

＃208泵變頻改造，應(yīng)是恒水壓閉環(huán)控制系統(tǒng)。選用acs1013-a2-j0-00變頻器。950kva，3.3kv，166a，適配800kw電機(jī)。

原來(lái)電動(dòng)機(jī)ykk，6kv，780kw，985p.p.m，為了匹配3.3kv變頻器，將電動(dòng)機(jī)原y接法改為△接法。

＃208工業(yè)水泵變頻節(jié)能改造項(xiàng)目，于2003年上半年安裝投運(yùn)。平均節(jié)電率在20％～30％，投資費(fèi)用（約134萬(wàn)元）可在2年～2年半回收。

鑒于當(dāng)時(shí)acs1000系列變頻器尚無(wú)6kv級(jí)的產(chǎn)品（目前acs5000系列已可以供應(yīng)6kv～6.9kv變頻器了）為了適應(yīng)3.3kｖ電壓級(jí)別，或是配abb3.3kv電動(dòng)機(jī)，或是將原6kｖ電動(dòng)機(jī)ｙ接改為△接線。但是筆者認(rèn)為今后項(xiàng)目應(yīng)直接采用6kｖ變頻器，理由是：

●　進(jìn)口3.3kｖ電動(dòng)機(jī)，價(jià)格昂貴，還有備臺(tái)問(wèn)題。

●　６kvy接法改為△接法，

６kv/1.732=3.46kv（6.6kv/7.732＝3.81kv）因此，acs1000系列，3.3kv變頻器電壓嫌低些，恐怕電機(jī)出力不足。

參考文獻(xiàn)

[1] 中石化集團(tuán). ４pe聚乙烯裝置. 上海石化公司生產(chǎn)裝置工藝技術(shù)簡(jiǎn)介第七冊(cè)

[2] ＃208工業(yè)水泵變頻節(jié)能改造小結(jié)

[3] acs 1000系列中壓變頻器技術(shù)資料

作者簡(jiǎn)介

喬蕭軍 電氣技師 現(xiàn)任職于上海石化股份有限公司塑料事業(yè)部，多年來(lái)一直從事電氣維修和設(shè)備管理工作。